一升100度的水倒入一升0度的水中，水温會變成50度嗎

生活中不知大家是否有將兩種不同温度的水混在一起的經歷，當將温度較高的水倒進盛有温度較低的水的器皿中，混合得到的水的温度會介於混合前兩種水的温度之間。如果是將較低温度的水倒入盛有較高温度的水的器皿裏，也是同理。這種方法常用來降低水温或升高水温，適應範圍廣，使用頻率也較高。

對於這一簡單的生活現象，不知大家是否思考過一個問題：如果是將1000毫升100攝氏度的開水與1000毫升0攝氏度的水混合，會得到2000毫升50攝氏度的水嗎？剛看到這個問題，很多朋友或許有些疑惑，從物體熔沸點的角度來看，當水的温度低至零攝氏度的時候，水不是會結成冰？同樣地，當温度達到100攝氏度時，水不是會由液態轉變為氣態？兩種狀態不同的事物如何能混為一體？

需要注意的是，0攝氏度與100攝氏度的確是水狀態發生變化的臨界點。不過，當温度剛好等於0攝氏度時，水的液相與固相是共存的。此時，如果想使水的狀態由液態轉變為固態，還需釋放大量熱量。如果温度沒能持續降低，水其實是保持原本的液體狀態而不會轉變成固態，因為0攝氏度是臨界温度而非突破温度。

同理，當温度剛好等於100攝氏度時，水的液相與氣相也是共存的。如果想令液態水轉變為氣態水，那麼還需吸收一定熱量，温度需繼續上升。若非，水可能保持原本狀態。因此，1000毫升100攝氏度的水能與1000毫升0攝氏度的水混合。

那麼，混合之後得到的水的温度是多少呢？很多人或許會不假思索地回答到，50攝氏度！但其實，結果並沒有那麼簡單，並不是兩個數值相加再取平均，因為温度變化還受密度、比熱容等物理量的影響，它不是簡單加減乘除便能得到的數值。

根據物理知識，在地球氣壓下，當水的温度為4℃時，它的密度最大，為1000千克/立方米。那麼，當水的温度分別為0攝氏度和100攝氏度時，水的密度是多少呢？經計算，前者的密度是999.84千克/立方米，後者是958.37千克/立方米。所以，在體積同為1升的情況下，根據公式p=mv可知，兩者的質量相差41.47克。也就是説，當體積都為1升時，0攝氏度的水比100攝氏度的水重41.47克。

另外，在温度變化的過程中，水的比熱容也在發生變化。根據規律可知，當温度從0攝氏度上升至100攝氏度時，水的比熱容先下降而後上升。具體地説，温度從0攝氏度上升至50攝氏度的過程中，水的比熱容不斷減小，約在50攝氏度時達到最小值。之後，隨着温度的升高，在從50攝氏度升高至100攝氏度的過程中，水的比熱容不斷增大。

根據公式c·m1·(100-t)=c·m2·(t-0)（c為比熱容）進行計算，混合1升1000攝氏度的水與1升0攝氏度的水，最終得到的温度是48.94攝氏度，結果略小於50攝氏度。

通過這個簡單的小計算，我們可知，許多看似簡單的物理現象其實並不簡單，最終所獲得的結果可能也與我們的想象不相符。所以，在日常生活中，我們還是需要多思考勤動手，不可全靠猜想解答問題。你覺得呢？